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航天科工火箭公司曹梦:中外商业发射服务领域浅析

来源:天仪SPACETY  作者:曹梦

2019年10月,在2019小蛮腰科技大会上,天仪与 IDG Asia 联合举办“仰望星空 · 商业航天产业论坛”。这是天仪与IDG Asia首次合作,我们希望借此机会,邀请商业航天界的企业家、技术大拿齐聚广州,共话商业航天发展。

值得一提的是,航天科工火箭技术有限公司市场部部长曹梦先生也来到了这次的商业航天论坛。航天科工火箭技术有限公司成立于2016年2月16日,是中国航天科工集团有限公司为顺应国家军民融合战略、抢抓商业航天市场发展机遇,按照社会化、市场化而成立的,国内首家专业提供商业航天发射服务的公司。公司以航天应用及发射需求为牵引,以“快舟”系列新型运载火箭为支撑,专业从事运载火箭的生产、销售,面向国际和国内承揽商业发射服务,填补了中国固体运载火箭商业化空白。

曹梦长期从事快舟系列运载火箭科研管理,发射服务项目运作、市场推广及商务洽谈,致力于为卫星客户提供优质、高效、便捷的发射服务体验。今天,他来到现场,除了想要和大家聊聊如何中国商业航天发展的“快舟”速度外,还带来了他对中外商业发射服务领域的理解。

中外商业发射服务领域浅析

航天科工火箭技术有限公司市场部部长 曹梦

各位朋友下午好,我是曹梦,来自航天科工火箭公司,在整个商业航天产业链中,我们属于上游。

昨天我微博被中国邮政总局官方微博艾特了,因为我们说自己是送快递的,对,其实我们做发射服务就是向太空送快递,所以我们也很清晰地把自己定位为服务行业从业者。

今天带来的演讲题目是《中外商业发射服务领域浅析》。

首先简单介绍下,我们公司隶属于中国航天科工集团有限公司,中国航天一共有两大集团,航天科技主要业务在宇航领域,而航天科工,主要业务是航天防务,在刚刚结束的国庆70周年大阅兵中,我航共有多款武器装备接受了全国人民的检阅。当然,我今天不是来讲这个的……

我们航天科工集团于2016年2月在湖北武汉国家航天产业基地注册成立了火箭公司,并且积极寻求机制体制创新,大胆进行了混合所有制改造,经过A轮融资,我们现在共有8家外部股东,也获得了核心总装总调中心能力建设,新型火箭研发必要的经费。

火箭公司成立后,便依托原快舟一号星箭一体化运载器进行通用化改型,改进研制的通用型小型固体运载火箭入役提供商业发射服务,并且同步开展运载能力一吨级中小型固体运载火箭的研制。

当年的快舟一号星箭一体化运载器,从2005年经国家科技部立项研制,2012年完成首次方案飞行试验,分别在2013年和2014年完成两次演示验证飞行试验,均取得圆满成功。通用型改进完成的快舟一号甲小型固体运载火箭于2017年完成首飞,2018年和2019年8月底又分别完成了两次商业发射。

截止到目前,我们已经签约的快舟一号甲发射服务已有十余发,正在陆续进行履约。

在整个发射服务运作过程中,其实我们也遇到了很多问题,商业发射服务与传统航天工程的组织模式略有不同,所以我们也一直在认知,在这想和大家一起探讨一下。

在讲认知之前,我想跟大家统一一下基础,我们觉得航天这个行业可能和别的行业不太一样,没有办法类比,为什么呢,源于关于航天活动的国家责任顶层逻辑体系。

我们国家在联合国签署了《外层空间条约》和《空间物体损害赔偿责任公约》,国家要对本国进行的航天活动负责,正是因为有了这个顶层约束,所以航天发射需要经过严格的行政审批,并且遵从风险导向,从业企业是做不到想怎样就可以怎样的。所以国内最初发展商业航天的时候,很多人提出,国家是不是管的太严了,是不是可以像某些行业一样先野蛮发展再逐步规范,这个逻辑在航天领域是行不通的。

说到这儿好多人要问了,为什么感觉美国人想发什么就可以发什么,像没人管似的,其实,美国人在发展商业航天的过程中也一直在积累认知。

美国的商业航天叫New space,相较于传统的space,仅就运载火箭领域和大家聊聊,美国人也一直经历着我们的纠结,就是对于国家来说,究竟是自己研制火箭还是只是采购服务。

可能很多人不理解,有什么区别吗?

这个区别就好比,你想吃顿饺子,究竟是自己种菜养猪收获了包一顿饺子吃,还是去饺子馆直接买饺子吃。

无论是阿波罗计划时代的土星五号,还是后来的航天飞机时代,NASA都是典型的自研模式的代表,后来USAF(美国空军)支持下EELV(渐进式一次性运载)项目,扶持了一系列比如atlas系列、delta系列、欧米伽系列之类的商业火箭。

NASA发现,这个模式好处挺多,而且真的有些活没必要亲自干,于是开始扶持SpaceX,从SpaceX采购发射服务。

我们认为,在国家的需求牵引下,企业自行投入资金研制运载火箭,然后为国家提供需要的发射服务,这其实是商业航天领域里各个环节都有好处的可闭环的模式。

我们也在朝着这个方向努力,充分利用社会资源,减少国家投入,让国家可以把有限的钱投入到更重要的研究领域,让航天产业的发展,最终推动整个国家航天技术的进步。

我们来看看发射服务的运作过程,这是我总结的国内某一个特定场景的商业发射服务运作过程。

在这个场景里,卫星的最终用户和研制方不是一个单位,这可能也是一个比较普遍的情况,而且我为什么强调这是商业发射服务的运作过程呢?

因为传统国家航天任务,有任务主管部门和工程总体做顶层协调,确保各系统技术及进度匹配,而现在的商业发射服务,这么多环节和接口,需要其中的火箭方或者卫星方去协调所有的系统配合,任何一个技术上或者计划上不匹配,都会影响最终的发射计划。

回过头看看美国人的,表面上看其实也好不到哪儿去,因为对于航天来说,五大系统缺一不可。

但是具体操作起来,FAA(联邦航空管理局)负责发射许可审批,我今天上午刚刚看到新闻,特别激动的马上发了微博,美国的一家商业小火箭公司Rocket lab,刚刚获得了FAA颁发的一个五年内在LC-1(位于新西兰)发射场想怎么发射就怎么发射的licence,不用再费劲每次发射都去单独申请发射许可了。

而发射场方面,肯尼迪航天中心把LC-39A发射台租给了SpaceX,让SpaceX负责改造、保养、维护整个发射台,每年只交很少的租金,而美国空军第45太空联队,负责发射场首区的测控、空域协调以及航落区协调。

当然SpaceX的猎鹰9火箭一子级回收,二子级入轨速度再入的时候就基本烧毁了,所以我个人分析,SpaceX之所以要努力做子级回收复用,除了降成本的考量外,可能还跟美国的航落区很难协调有关,商业任务没有办法协调航落区的绝对干净,只能进行通知+监控,一旦敏感区域有船只或者有别的东西进入,为了确保安全只能推迟发射。

我记得有一次安塔瑞斯运载火箭发射天鹅座货运飞船给国际空间站运送补给,连续两天因为航落区有热气球、船闯入而终止发射。

所以子级回收也从根本上解决了因为航落区难协调对发射造成的约束,而美国的中继卫星系统TDRSS全面开放商业服务,明码标价,价格公道便宜,这个也很值得学习。

展示一下当时FAA(美国联邦航空管理局)给SpaceX重型猎鹰首飞批复的发射许可,上面明确写明了允许重型猎鹰发射,载荷是特斯拉的跑车模型。

这就是我刚刚提到的Rocketlab,拿到了FAA颁发的未来五年想发射就随便发射的许可。

他们的电驱动泵压式小火箭Electron,2017年5月首飞失利后,截止到现在完成了8次发射,马上进行第9次发射。

他的优势在于自己拥有位于新西兰的发射场,并且有自己的首区测控站,航区测控通过购买TDRSS中继测控服务,自闭环能力超强,搭配上紧凑的研制生产节奏,可以实现高密度发射。

回头说说我们国家的商业航天。用了我们友商的图做背景,我们也在国家大政策的鼓励以及各行业主管部门的关怀下,实现了一些尝试和突破,蓝箭公司的朱雀一号虽然发射未能成功,但是各工程系统密切配合,第一次实现了民营火箭的首次宇航任务,并且整个测发过程由蓝箭团队自行负责,发射中心仅负责监督管理,这是一个很大的突破。

在上次我们快舟一号甲遥十运载火箭发射任务中,我们尝试突破了国内非载人、探月等重大航天任务发射前不宣传的传统,进行了首次官方的新媒体网络直播,这也是一个很好的尝试和突破。

我一直很欣赏天仪研究院的slogan,“让航天触手可及”,航天,真的是离大家越来越近了。

但是我们也深刻的认知到,航天高风险,越是成功,我们越是如临深渊、如履薄冰,面对友商的失利,以及我们自己频繁冒出的各种质量问题,质量如何管控,这可能是商业航天的一个致命问题。

可能很多人会说,商业航天,不是有保险去给失败兜底吗,风险会小很多。

但是我最近真的认知越来越深刻,无论是商业航天还是传统航天,失败都是痛苦且很难接受的,虽然保险可以赔付产品的价值,但整个研制过程中兄弟们付出的心血,耗费的时间,这些,是没有办法通过金钱去衡量的,所以我们认为航天,成功永远是第一位的。

好了,说到这就有点沉重了,下面轻松下,进入硬广告时间……

我们航天科工火箭公司呢,除了一方面通过不断的进行快舟一号甲运载火箭的履约发射,积累子样,不断完善系统的健壮性。

另一方面,正在持续完善运载型谱,替代型快舟一号乙运载火箭已完成论证工作转入方案设计,能够提升20%的运载能力并且把整流罩外径扩大到1米6(原来快一甲是1米4),快舟十一的研制队伍努力准备首飞的同时,2.9m整流罩构型的研制工作也已经启动,这些新研型号都将在明后年陆续完成首飞。

中间这个大的,嗯,我就先卖个关子,敬请期待,我们的目标是运载能力覆盖高中低轨,并最终走向深空。

谢谢大家。

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